【正文】 單擊保存按鈕。下面對程序編制中主要中間變量進行說明， 序號變量名稱含義1VB500PID表（共80個字節(jié)）2VD500采樣輸入值（供水實際壓力）3VD504供水設定值4VD508PID輸出值5VD512增益6VD516采樣周期7VD520積分時間8VD524微分時間9SMB34定時中斷 PID中斷程序主要包括將輸入采樣數(shù)據(jù)進行歸一化處理和對PID輸出數(shù)據(jù)進行工程量轉(zhuǎn)換兩部分， PID運算程序圖 第六章 PLC程序仿真及調(diào)試 本次設計PLC程序的調(diào)試共分為仿真軟件調(diào)試和實驗室調(diào)試兩部分， 版完成的，實驗室調(diào)試過程是在實驗室完成的，實際的輸入信號可以用鈕子開關(guān)和按鈕來模擬，各輸出量的通／斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實際的負載(如接觸器、電磁閥等)。 PID指令格式指令名稱梯形圖STLPID回路指令PIDEN ENOTBLLOOPPID TBL ,LOOP PID指令在系統(tǒng)中的使用 在恒壓供水系統(tǒng)中，PLC采集壓力傳感器信號后，進行壓力設計值與檢測元件反饋值的比較、PID運算等調(diào)節(jié)器功能，通過參數(shù)整定后輸出標準控制信號，該信號再進入到變頻器控制模擬信號輸入端，從而控制變頻器輸出頻率，最終達到控制水泵電動機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)閉環(huán)控制。開始變量表清零是否采樣向變量表中移入當前采樣值，移除最早一次采樣值結(jié)束是否結(jié)束計算平均值采樣值總和中減去最早一次的采樣值，加上當前采樣值開始變量表清零否是 采樣值總和中減去最早一次的采樣值，加上當前采樣值否是 采用平移式平均值濾波法，對五次采樣進行處理， 表 平移式平均值濾波法處理壓力信號存儲器地址所存內(nèi)容存儲器地址所存內(nèi)容存儲器地址所存內(nèi)容存儲器地址所存內(nèi)容VW110所存內(nèi)容個數(shù)數(shù)據(jù)VW114第一次采樣值VW118第三次采樣值VW122第五次采樣值VW112實際數(shù)據(jù)個數(shù)VW116第二次采樣值VW120第四次采樣值VW162平均值 L+ N CPU226 AC/DC/RelayM L1M RA EM235 A+ 4AI/1AO AL+ 220V AC 壓力傳感器 壓力信號采集電氣接線圖 本次壓力采樣中對壓力信號進行5次采樣，取其平均值為當前壓力值，即平移式平均值濾波法，將采集到的模擬量AIW0填寫到數(shù)據(jù)表中，并將數(shù)據(jù)表中的5個數(shù)進行累加，計算5個數(shù)的平均值，保存到VD160單元，最后累加器清零。這樣每個掃描周期只需要采樣一次，但都要取N1個采樣值（一個當前值，N1個歷史值）來計算濾波值。 這里采用PLC中常用的平移式平均值法，其基本原理為：若要采樣N次，則用這N次采樣值的的平均值代替當前值。在壓力模擬信號中，一般采用平均值濾波法和加權(quán)平均值濾波法兩種，適用于供水系統(tǒng)隨機干擾信號的濾波。RETI是無條件返回指令，CRETI是有條件返回指令 供水壓力采集程序 壓力采集的平移式平均值濾波法 由于壓力管道的原因，在實際壓力信號采集過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些無效的數(shù)據(jù)，導致壓力PID控制失控，這在遠傳壓力表信號中尤為明顯。要完成上述中斷請求和中斷相應操作，就需要在編輯程序中使用中斷調(diào)用指令[16]。即保護現(xiàn)場。在CPU執(zhí)行中斷程序期間，對新出現(xiàn)的中斷性質(zhì)和優(yōu)先級的順序分別進行排隊，形成中斷隊列。 （2）中斷隊列在PLC中，CPU一般在指定的優(yōu)先級內(nèi)按照先來先服務的原則響應中斷事件的中斷請求，在任何時刻，CPU只執(zhí)行一個中斷程序。中斷源被處理的順序就是中斷優(yōu)先級。 中斷程序的調(diào)用原則 （1）中斷優(yōu)先級 在PLC控制系統(tǒng)中通常有多個中斷源，中斷源可大致分為三類：通信中斷、I/O中斷、時基中斷。子程序執(zhí)行結(jié)束，通過返回指令自動恢復原來的邏輯堆棧值，調(diào)用程序又重新取得控制權(quán)。子程序嵌套深度最多為8級。用STEP7編程時，編程人員不能手工輸入RET指令，而是由軟件自動加在每個子程序結(jié)尾。在子程序執(zhí)行過程中，如果滿足條件返回指令的返回條件，結(jié)束子程序，返回到原調(diào)用處執(zhí)行。每個子程序正在編譯時，編譯器自動在子程序最后加入無條件返回指令RET（不需要用戶寫入無條件返回指令）。 子程序的調(diào)用指令和返回指令子程序的調(diào)用指令CALL的功能是將正在執(zhí)行的程序轉(zhuǎn)移到編號為n的子程序。中斷程序以中斷程序號開始，以無條件返回指令結(jié)束。所謂中斷是當控制系統(tǒng)執(zhí)行正常程序時，系統(tǒng)中出現(xiàn)了某些急需處理的情況或特殊請求，這時系統(tǒng)暫時中斷現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去對隨機發(fā)生的更緊迫的事件進行處理（執(zhí)行中斷服務程序），當該事件處理完后，系統(tǒng)自動回到原來被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行。在程序中調(diào)試和維護過程中，用戶可利用這項優(yōu)勢，S7200具有簡單、方便、靈活的調(diào)用子程序功能。程序開始程序結(jié)束調(diào)用初始化子程序報警指示燈點亮設置兩種工作方式下水壓給定值NY是否有報警設定泵號規(guī)律NJ變頻器頻率達上限變頻器故障報警YNY 變頻器故障5min后，增泵，工頻泵數(shù)加1水位上下限報警N變頻器頻率達下限 YN水位越位Y切換運行規(guī)律5min后，減泵，工頻泵數(shù)減1N規(guī)律自動行 1h產(chǎn)生水泵運行規(guī)律切換信號 Y子程序在結(jié)構(gòu)程序設計中是一種方便有效地工具。 水池水位越限報警指示燈、變頻器故障報警指示燈。增減泵或倒泵時復位變頻器為軟啟動做準備，同時變頻泵號加一，并產(chǎn)生當前泵工頻啟動脈沖信號和下一臺水泵變頻啟動脈沖信號 。 系統(tǒng)軟件部分總體設計此次設計恒壓供水控制裝置軟件部分主要包括：（1）PID壓力控制；（2）壓力信號采集；（3）泵自動切換控制；（4）保護報警部分此次設計的程序主要包括主程序、8個子程序和一個中斷程序， PLC程序分配表序號程序名注解1主程序恒壓供水控制系統(tǒng)主程序2SBR_0子程序初始化PID參數(shù)3SBR_1子程序檔位控制4SBR_2子程序自動一號運行規(guī)律5SBR_3子程序自動二號運行規(guī)律6SBR_4子程序自動三號運行規(guī)律7SBR_5子程序自動檔增減泵規(guī)律8SBR_6子程序壓力測量信號處理9SBR_7子程序上下液位檢測10 INT_011INT_1平移式平均濾波 序號變量名稱含義1自動運行標志2T37自動增泵定時3T38自動減泵定時4T39規(guī)律切換延時5VB11規(guī)律控制6VB12泵號規(guī)律管理7VW498變頻頻率 8VB500PID表（共80字節(jié)） 恒壓供水系統(tǒng)程序流程圖 在系統(tǒng)開始工作時，先要對整個系統(tǒng)進行初始化，在初始化后緊接著要設定消防/生活兩種供水模式下的水壓給定值以及變頻泵泵號和工頻泵投入臺數(shù)。 生活、消防模式的給定壓力值不同，兩個恒壓值是采用數(shù)字方式直接在程序中設定的。系統(tǒng)初始化工作放在初始化子程序中完成，這樣可大大節(jié)省掃描時間。這一功能將通過比較指令加以實現(xiàn)。 第五章 系統(tǒng)的軟件設計 恒壓供水系統(tǒng)軟件部分總體分析設計 系統(tǒng)軟件部分分析硬件連接確定后，系統(tǒng)控制功能主要通過軟件編程實現(xiàn)，結(jié)合泵站控制要求，對泵站軟件設計主要分析如下所示：(1) 由恒壓要求出發(fā)的工作泵數(shù)量管理為得到恒定水壓，水壓降落時需升高變頻器的輸出頻率，在一臺水泵工作無法滿足恒壓要求時，需啟動第二臺水泵。同樣從工頻轉(zhuǎn)為變頻時，也必須使工頻接觸器斷開，才允許接通變頻器輸出端接觸器，所以QA0和QAQA1和QAQA2和QA5絕對不能同時動作，相互之間必須設計可靠的互鎖。 表 恒壓供水控制裝置的I/O分配表序號輸入說明輸出說明1 手動1/自動0 一號變頻2備用 二號變頻3手動輔助泵 三號變頻4啟動 一號工頻5停止 二號工頻6 消防1/生活0 三號工頻7 上液位開關(guān) 輔助泵運行8 下液位開關(guān) 變頻器運行9AIW0壓力傳感器（模擬量） 上液位報警10 下液位報警11 AQW0變頻器頻率設定（模擬量）BG1BG2 SF6 SF5 SF4 SF3SF2SF1BG1BG2PG3 PG2PG124V DCPG3 PG2PG124V DC I/O口外圍接線圖 I/，（電流信號）此次供水系統(tǒng)設計的外圍接線圖可以保證變頻和工頻兩個回路不能同時接通。這些信號經(jīng)過輸入電路進行光電隔離、濾波、電平轉(zhuǎn)換等處理后，變成CPU可以接受和處理的信號。I/O單元是PLC與外部設備相互聯(lián)系的通道，能輸入/輸出多種形式和驅(qū)動能力的信號，以實現(xiàn)PLC的I/O接口與被控設備之間的電氣隔離、串/并轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換、A/D與D/A轉(zhuǎn)換等功能。 PLC要能夠識別和接受描述現(xiàn)場設備的開關(guān)量，同時要能夠發(fā)出信號控制執(zhí)行設備，以達到對現(xiàn)場設備進行控制。 初始運行時，必須觀察電動機的轉(zhuǎn)向，使之符合要求。 三相電源經(jīng)熔斷器FU0、隔離開關(guān)QS接至變頻器的R、S、T端，變頻器的輸出端U、V、W通過接觸器的觸點接至電機，控制變頻器的啟動與停止。熔斷器（FU）是電路中的一種簡單的短路保護裝置。、MM3的工頻運行；、MM3的變頻運行；；FUFUFUFU4分別為四臺水泵電機短路保護用的熔斷器；FU0為主電路的熔斷器 ，BBBBBBBB4分別為四臺水泵電機的過載保護的熱繼電器。 根據(jù)以上的分析，本設計中選用JYBK型供水壓力傳感器實現(xiàn)壓力的檢測、顯示和變送。 （2）按性能指標要求選用 變頻恒壓供水應用非常廣泛，比如小區(qū)多層、小高層，還有高壓工業(yè)用水，選擇壓力傳感器必須考慮到量程、準確度和溫度補償。補償溫度范圍是由于施加了溫度補償，精度進入額定范圍內(nèi)的溫度范圍[13]。（6）溫度范圍 壓力傳感器的溫度范圍分為工作溫度范圍和補償溫度范圍。 （4）線性度 在工作壓力范圍內(nèi)，傳感器輸出與壓力之間直線關(guān)系的最大偏離稱為線性度。一般最大壓力是額定壓力最大值的2－3倍。為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍，半導體壓力傳感器尤其明顯。在實際應用中傳感器所測壓力在該范圍之內(nèi)。 （1） 額定壓力范圍 滿足標準規(guī)定值的壓力范圍及稱為額定壓力范圍。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應變，然后由位移敏感元件或應變計轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號。下軸承采用柔性耐磨軸承，噪音低，壽命長。根據(jù)本設計要求并結(jié)合實際中小區(qū)生活用水情況， AFAE HE，其余條件也均符合，輔助泵選擇CR156 ，其額定流量15m3/h，6級葉輪的多級離心水泵，揚程60~70米，符合要求，以上水泵外殼、軸上均采用不銹鋼材質(zhì)，葉輪、導葉采用鑄造件，經(jīng)靜電噴塑處理，效率提高 5%以上。100戶的參考流量在12~15m179。假如該棟小區(qū)有用戶100戶，樓層高度為12層，每層3米 水泵安裝在地下室一樓 地下室三米高，對水泵型號進行選擇， 因為總樓層高度為12*3+3=39m，計算出水壓頭，也就是出水壓力，現(xiàn)在的規(guī)范要求居民出水壓頭設計為15米，建筑總揚程在54米。 （6） （5） 根據(jù)實際供水系統(tǒng)的規(guī)模即